基于PDS算法的不同光照下模型传递研究

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不同光照下的近红外光谱模型传递研究

不同光照下的近红外光谱模型传递研究

不同光照下的近红外光谱模型传递研究张文君;唐红;蒋巧勇【摘要】针对室外光照对近红外光谱检测带来误差的问题,提出基于模型传递来减少检测误差的方法.以圆黄梨为样品,分析样品在室内、室外阴影下的近红外光谱,建立室内光谱的偏最小二乘(PLS)模型.采用直接校正(direct standardization,DS)算法,减小室内外光谱差距,使得室内PLS模型能预测室外光谱.结果表明:在室内建立的模型能预测经DS算法传递后的室外光谱,预测决定系数(RP2)和预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)分别为0.71和0.374,能有效解决室外光照对光谱检测的影响.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2015(041)012【总页数】4页(P70-73)【关键词】近红外光谱;直接校正;光照影响;模型传递;糖度【作者】张文君;唐红;蒋巧勇【作者单位】中国计量学院,测试计量学院,浙江杭州310018;中国计量学院,测试计量学院,浙江杭州310018;中国计量学院,测试计量学院,浙江杭州310018【正文语种】中文室内恒定条件下,近红外光谱技术广泛应用于水果品质检测。

但在水果摊、果园等有光照的环境下进行检测时,光照会影响光谱的检测结果。

关于室外光照对近红外光谱检测影响的研究很少。

Saranwong[1]研究芒果在室内和室外不同光照条件下的可溶性固形物,得出用黑色袋子套在芒果上可以消除部分光照影响,但应用范围有限;吴方龙[2]在室内通过台灯数量来模拟不同光照强度对贡梨光谱检测的影响,但灯光并不等同于室外光照,实验结果也不能准确反映室外光照的影响。

国内学者将模型传递的方法应用于不同环境下检测。

胡润文[3]将脐橙总糖光谱建立在不同仪器上传递,对比了斜率截距校正法和DS算法的传递效果;林振兴[4]用分段直接校正法研究不同温度下喷气燃料的近红外光谱模型传递,能减少温度对近红外光谱分析的影响;李庆波等[5-6]研究了模型传递的应用。

室外可见光通信路径损耗模型研究

室外可见光通信路径损耗模型研究

室外可见光通信路径损耗模型研究室外可见光通信路径损耗模型研究一、引言随着移动通信技术的迅速发展,无线通信已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

然而,传统的无线通信技术在某些特定环境下存在一些问题,如频谱资源紧张、安全性较差等。

为了解决这些问题,人们开始关注新兴的可见光通信技术。

可见光通信是利用可见光波段进行通信的一种新兴无线通信技术。

由于可见光波段频谱资源相对丰富,通信安全性高等优势,这使得可见光通信在室内通信应用方面得到广泛应用。

然而,由于可见光波段的传输特性,如传播路径损耗等问题,将可见光通信技术应用于室外环境仍然面临一些挑战。

本文旨在研究室外可见光通信路径损耗模型,通过对路径损耗进行建模和分析,为室外可见光通信系统的设计和优化提供理论依据。

二、室外可见光通信系统介绍室外可见光通信系统由发射器、接收器和传输介质组成。

发射器利用光源将信息转化为光信号,并通过调制技术将其传输出去。

接收器则利用光接收器将接收到的光信号转化为电信号,并进行信号解调,最后将信号传递给用户设备。

传输介质则指的是光信号在空气中的传输路径。

三、室外可见光通信路径损耗特性分析在研究室外可见光通信路径损耗模型之前,首先需要分析路径损耗特性。

路径损耗可以分为自由空间损耗和非自由空间损耗两个部分。

1. 自由空间损耗在室外环境中,光信号主要在自由空间中传输。

自由空间损耗与传输距离的平方成反比,即路径损耗L_fs与传输距离d之间存在如下关系:L_fs = 10 log10(d^2/d_0^2)其中d_0是参考距离,即信号强度为1的距离。

2. 非自由空间损耗室外环境中存在一些障碍物,如树木、建筑物等,会造成光信号的非自由空间损耗。

非自由空间损耗主要与障碍物的散射和衰减有关。

具体的计算公式需要根据实际情况进行建模和分析。

四、室外可见光通信路径损耗模型研究在实际应用中,我们希望能够准确地预测和估计室外可见光通信的路径损耗,从而优化系统设计和调整参数。

基于光谱比值分析的无标样近红外模型传递方法

基于光谱比值分析的无标样近红外模型传递方法

基于光谱比值分析的无标样近红外模型传递方法近红外技术被广泛应用于土壤分析中,应用这种技术可以实现实时、地上/空间和连续的土壤监测和检测。

由于其具有高选择性,快速,简单,经济等优点,所以它在农业科学和环境科学领域不断发展壮大。

近红外光谱拟合技术( model transfer techniques )是一种近红外实时应用的重要组成部分,用于估计和预测大量分析中没有标准样品的土壤性质。

1. 基于光谱比值分析的无标准样品近红外模型传递方法模型传递技术是一种估计未标准化样品中物质含量的仿真方法。

以往的研究大多普遍使用基于标准样品的技术来进行模型传递,但这种技术存在假定强度、易受样品偏差的影响和限制的缺点。

因此,有必要开发一种新的技术,可以有效地发挥无标准样品的作用,提高模型传递的精确性。

模型传递技术目前有两种方法:基于实验室仪器和基于光谱比值分析(SVA)。

基于实验室仪器的模型传递技术,更多地依赖实验室仪器,实施费用高;而基于光谱比值分析的模型传递技术,则可以基于近红外光谱,实现实时、地上/空间和连续的土壤性质估计和预测,投入成本低。

基于光谱比值分析的无标准样品近红外模型传递方法是建立在无标准样品库上的,利用特征光谱拟合近红外光谱样品库来模拟被评价样品在某一参数上的含量。

学者们将该技术应用于已标准化样品,并建立一个模型来预测土壤中物质含量,如有机碳、全氮、全磷等。

2. 光谱比值分析的中心思想光谱比值分析(SVA)技术是一种数据处理技术,主要是将多个信号强度之间的关系反映到一个特征参数中,从而把一组连续信号分解成唯一系统参量,使这一系统中的变化更加清晰、易于分析理解。

研究人员发现,基于光谱比值分析的模型传递技术有着诸多优点。

以大气和土壤气象参数为主要应用的模型传递技术,可以改善传统方法的不足,包括假定强度、易受样品偏差的影响和限制。

而且它的操作简单,非常耗费时间,为有限补0样品中物质提供有效的实时地上/空间和连续的估算。

基于光线相关性的快速光线投射算法

基于光线相关性的快速光线投射算法

基于光线相关性的快速光线投射算法
胡英;徐心和
【期刊名称】《中国图象图形学报》
【年(卷),期】2004(009)002
【摘要】光线投射算法是一种应用广泛的体绘制技术的基本算法,其存在的主要问题是绘制速度较慢.为了提高光线投射算法的绘制速度,以满足医学图像三维重建的应用需求,在深入研究和比较各种光线投射加速算法的基础上,提出了以接近云算法为核心的、适用于医学图像三维重建的综合性加速算法,并在PC机平台上实现了该算法,在保证图像质量的同时绘制速度提高了一个数量级左右,为医学图像三维重建的实用化提供了有效的手段.
【总页数】6页(P234-239)
【作者】胡英;徐心和
【作者单位】东北大学人工智能与机器人研究所,沈阳,110004;沈阳,东软数字医疗系统股份有限公司,沈阳,110179;东北大学人工智能与机器人研究所,沈阳,110004【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于平面插值的快速光线投射算法 [J], 陈迪;沈庭芝;单宝堂;崔宇
2.多通道快速GPU光线投射算法 [J], 林仁回;冯前进;罗博博;贠照强
3.利用光线投射法虚拟X光线图片进行基于灰度的2D/3D配准算法研究 [J], 陈
克寒;杨华民
4.基于数据场相关性的光线投射算法 [J], 陈礼民;梁晓辉;邵志东
5.医学体绘制的一种快速光线投射算法(英文) [J], 牛翠霞;范辉;杜慧秋
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基于光线跟踪的焦散模拟生成算法

基于光线跟踪的焦散模拟生成算法

基于光线跟踪的焦散模拟生成算法许申益;蒋聪【摘要】As general ray tracing cannot draw the caustics, we put forward simulation of caustics algorithm based on ray tracing algorithm. first we tracking caustics data from the position of the light source to the scene for rendering, then the data is projected to the normal view or screen,and with the normal plane of the original pixel values are su-perimposed, so generate images with caustics, finally using Gauss filtering method for graphics filter processing to ob-tain the final image. By contrast with the photon mapping method,this method can improve the frame rate significantly and the effect is almost the same. Experiments show that this method can achieve a higher frame rate,while the image effect is real.%针对普通光线跟踪无法绘制出焦散效果的情况,提出了基于光线跟踪的焦散模拟生成算法.该算法首先从光源位置对场景进行绘制跟踪并获得焦散数据,接着将焦散数据通过坐标变换投射到正常视点的屏幕中,并与正常视平面上原有的亮度值进行叠加,从而生成具有焦散效果的图像,最后使用高斯滤波方法对图形进行滤波处理获得最终图像.通过对比,焦散模拟生成算法比普通的光子映射方法在效果差别不大的情况下帧速率有了明显的提高.实验表明,基于光线跟踪的焦散模拟生成算法可以逼真地绘制图像,同时能达到较高的帧数率.【期刊名称】《长春理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(040)001【总页数】6页(P127-132)【关键词】光线跟踪;焦散;真实感;帧速率【作者】许申益;蒋聪【作者单位】长春理工大学计算机科学技术学院,长春 130022;长春理工大学计算机科学技术学院,长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TP391焦散是在生活中常见的一种光学现象,它广泛地存在于具有透明物体的场景中,在游泳池的水底和四周清澈的溪流水底散布的石头上均能看到焦散现象。

室外可见光通信路径损耗模型研究

室外可见光通信路径损耗模型研究

室外可见光通信路径损耗模型研究室外可见光通信路径损耗模型研究随着无线通信技术的迅猛发展,人们对高速、高质量、高安全性的通信方式需求日益增长。

可见光通信作为一种新兴的室外通信技术,在提供高速数据传输和安全通信的同时,还不会产生电磁辐射污染,具备巨大的应用潜力。

然而,室外可见光通信受到了自然环境、干扰以及传输距离等多种因素的制约,其中路径损耗模型的研究是可见光通信中非常重要且复杂的一环。

室外可见光通信受到了光线散射、吸收、大气湍流、光源的亮度和接收器的敏感度等因素的影响,这些因素都会导致光信号在传输路径上发生衰减,从而导致通信质量下降。

因此,研究室外可见光通信路径损耗模型可以帮助我们更好地理解数据传输的可行性,并在实际应用中提供指导。

首先,光线在传输路径上会产生散射现象。

当光与粒子或其他物体碰撞时,会发生散射,使得原本直线传输的光线发生偏转,导致信号的衰减。

这种散射现象与粒子的大小、形状、浓度以及光源的特性有关。

为了描述这种散射的影响,研究人员可以使用Mie散射模型或Rayleigh散射模型,并根据实际场景来选择合适的模型参数。

其次,大气吸收也是造成路径损耗的一个重要因素。

大气中的氧气和水蒸气对特定频段的光信号具有吸收作用。

但是吸收率在不同波长下有所变化,特别是在红外光的波长下还相对较小。

因此,在室外可见光通信系统中,选择合适的波长对于降低路径损耗至关重要。

此外,大气湍流也会导致信号的传输衰减。

光线在传输过程中会遇到不同密度以及速度的气流,从而产生折射和相位畸变。

这种湍流现象会导致信号的波前失真,从而使接收端无法正确解读信号。

在研究路径损耗模型时,需要考虑湍流对信号传输的影响,并通过对湍流参数的测量来提高通信系统的性能。

此外还有光源的亮度以及接收器的敏感度等因素也会影响路径损耗。

光源的亮度直接决定了光信号的传播范围,亮度越高则信号传输的距离越远。

而接收器的敏感度则决定了接收端能够正确解读的信号强度。

小波多尺度分段直接校正法用于近红外光谱模型传递的研究

小波多尺度分段直接校正法用于近红外光谱模型传递的研究

小波多尺度分段直接校正法用于近红外光谱模型传递的研究王菊香;李华;邢志娜;郭恒光【摘要】分段直接校正(PDS)算法是目前最常用的近红外光谱模型传递方法,但它在对整个谱区进行校正时,始终依赖大小不变的传递窗口.为了提高传递效果,本研究在PDS基础上提出了一种新的算法--小波多尺度分段直接校正法(WMPDS),用于混胺的近红外光谱模型传递,并详细讨论了模型的传递参数和传递结果.本算法首先对混胺的近红外光谱进行小波分解,然后用PDS算法对每一层小波系数进行传递,PDS窗口随小波系数频率的提高进行动态调整,最后进行小波重构.本算法能有效消除不同仪器之间的大部分差异,大幅度地改善分析精度,与传统的PDS相比,传递效果明显提高.%Piecewise direct standardization (PDS) is the most popular method on near infrared analysis calibration transfer. One of the disadvantages of PDS is that the window widths are the same in the whole near infrared (NIR) spectral wavelengths as the window width is too large in some spectra region and too small in the others. A new calibration transfer method based on PDS was proposed to improve the calibrated results, the new method is wavelet multi-scale piecewise direct standardization (WMPDS). It was used for calibration transfer in NIR analysis of mixed amine. Wavelet transfer (WT) was conducted to discompose NIR data and then PDS was applied to correct the wavelet coefficients. The window widths of PDS were changed as the wavelet coefficients changed and the reconstruction of the coefficient was next to the correction of PDS. WMPDS can well correct the differences betweeninstruments and improve analytical accuracy greatly. The performance of WMPDS is better than that of PDS in NIR calibration transfer.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2011(039)006【总页数】5页(P846-850)【关键词】近红外光谱;模型传递;小波多尺度分段直接校正【作者】王菊香;李华;邢志娜;郭恒光【作者单位】海军航空工程学院飞行器工程系,烟台,264001;海军91388部队,湛江,524000;海军航空工程学院飞行器工程系,烟台,264001;海军航空工程学院飞行器工程系,烟台,264001【正文语种】中文模型传递也称仪器标准化,是指经过数学处理后,使一台仪器上的模型能够用于另一台仪器,从而减少重新建模所带来的巨大工作量,实现样品和数据资源的共享[1]。

一种抗阳光干扰的视觉机器人路径识别算法

一种抗阳光干扰的视觉机器人路径识别算法

一种抗阳光干扰的视觉机器人路径识别算法蒋林;刘林锐;周安娜;韩璐;李平原;邱存勇【期刊名称】《现代制造工程》【年(卷),期】2022()7【摘要】视觉机器人能够准确识别路径是其循迹导航的关键。

针对全局动态阈值、双峰动态阈值路径识别算法无法应对阳光干扰的问题,提出了一种抗阳光干扰的路径识别算法。

该算法基于图像的照射-反射模型,首先通过局部伽马矫正改善图像光照质量,再将其转换到对数域中获取图像梯度信息,以进一步削弱低频入射光量,达到抗阳光干扰的目的。

然后合成4个检测方向的改进Sobel算子,并取无穷范数为最终梯度,以提高路径识别的准确性。

最后通过局部动态窗口阈值法来匹配最佳阈值,以进一步提高抗阳光干扰能力。

通过求取路径三角形的有向面积,以有向面积的正负、大小来判断路径走向与弯曲程度,并以此作为视觉机器人行进转向的控制依据。

搭建机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)平台进行实验,实验结果表明该算法能够有效改善视觉机器人的抗阳光干扰能力,提高循迹的可靠性与鲁棒性。

【总页数】7页(P43-49)【作者】蒋林;刘林锐;周安娜;韩璐;李平原;邱存勇【作者单位】西南石油大学电气信息学院【正文语种】中文【中图分类】TP242【相关文献】1.视觉导航温室机器人路径识别算法与实验2.一种基于视觉形状模型的机器人目标识别算法3.一种抗强脉冲噪声干扰的火场人员视觉定位算法4.基于机器视觉的智能手语识别翻译器设计与实现——评《机器人学、机器视觉与控制:MATLAB算法基础》5.基于机器视觉的智能手语识别翻译器设计与实现——评《机器人学、机器视觉与控制:MATLAB算法基础》因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

光照突变环境下视频图像传输无损编码算法

光照突变环境下视频图像传输无损编码算法

光照突变环境下视频图像传输无损编码算法
肖静
【期刊名称】《科技通报》
【年(卷),期】2015(31)12
【摘要】光照突变视频信号在传输过程中容易受到外界干扰,导致视频通信丢包和失真,需要对视频信号进行无损编码处理。

传统的编码算法采用分数阶傅里叶变换算法,受到高阶特征的非线性约束,导致视频编码性能不好。

提出一种基于经验矩估计的光照突变视频无损编码算法,构建视频信号传输网络结构模型,进行关键帧特征提取,通过计算视频传输信号的经验矩估计特征,进行域特征点分离,通过幅频变换得到光照突变发生时的像素差,实现视频编码算法的改进,仿真结果表明,采用该算法能有效提高视频传输的正确前景点率,视频编码的码本准确度较高,保真性好,实现无损传输,提高视频通信的性能。

【总页数】3页(P182-184)
【关键词】光照突变视频;编码;通信
【作者】肖静
【作者单位】武汉城市职业学院电子信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.8
【相关文献】
1.目标跟踪算法在光照突变条件下的应用 [J], 袁雪;宋永端
2.TCP/IP网络环境下的视频图像传输 [J], 徐京;鲁士文
3.大数据背景下干扰传输链路中信号无损降噪算法研究 [J], 谢欣
4.盲环境下稀疏编码监控视频图像降噪仿真 [J], 陈昭; 赵苏艳
5.视频编码无损传输中帧内多普勒域导频估计算法 [J], 唐新国
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遥感物理-辐射传输模型课件

遥感物理-辐射传输模型课件
其中,f均为与入射方向Ωi 、出射方向Ωv无关的项, 而k为只与方向有关的项。k称为核。由于模型的方 向特征只与k,即核的形式有关,因此称为核驱 6
7
植被辐射传输过程的特殊性
• 大气中散射和吸收粒子的分布可以看成是平面平行 分布,即粒子特性仅随高度发生变化,同一高度上的 分布可以看成均一分布;而植被则在三维空间上均有 变化,植被个体间往往存在一不定期的间隙,造成其 在水平面上的不连续性,因而使问题复杂化。
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植被辐射传输过程的特殊性
• 大气中散射体为粒状分布,而植被中散射体—叶片 则有一定的取向和大小。前者造成植被中的辐射不仅 与传输路径长度和路径上叶片密度有关,而且与路径 上叶片的取向有关;后者则造成明显的“热点”现象, 即当观测方向与辐射方向正好相反时,出现较强的反 射亮度。
当然,由于相互融合,两类模型现在已经区分不明显了, 即以几何光学为基础的模型加入了对多次散射的考虑,而 以辐射传输为基础的模型加入了对热点现象的考虑。
2
热点(hot spot)现象
所谓热点(hot spot)现象,即当传感器与太阳位于同 一方向时,传感器所接收的地面辐射最强 (地面反 射率最大、地面光强最强、最热) 。 几何光学模型可以较好地解释热点现象。 光照背景的比例
16
散射相 函数 -- 函数
同其它辐射传输理论一样,植被中也定义了散射相 函数,记为 函数。 函数同样与散射点处的叶片取 向有关,并且不是归一化的。
首先引入叶片散射相函数γL(ΩL, Ω’ Ω),表示当 方向为Ω’的辐射入射到法向取向为ΩL的叶片时, 被散射到Ω方向的比例。
若叶片的散射特征可以看成是两个半径不同的反射 和透射半球,即:
为:
式中 Ω 为辐射传输方向,Ω ·ΩL为两个方向矢量的点积, 即方向夹角a的余弦:

不同条件对TiO_(2)PDS体系降解BP-3影响的研究

不同条件对TiO_(2)PDS体系降解BP-3影响的研究

Vol.23 No.1January 2021总第23卷257期2021年1月大众科技Popular Science & Technology不同条件对TiO 2/PDS 体系降解BP-3影响的研究宋蓉蓉张寒冰张桢琪(广西大学资源环境与材料学院,广西南宁530004)【摘 要】二苯甲酮(Benzophenones, BPs)是一种能够对环境和人体健康构成潜在危害的新兴污染物。

文章选取2-强基 -4-甲氧基二苯甲酮(BP-3 )为典型,TiO 2/PDS(i±氧二硫酸盐,Peroxydisulfate )为非均相降解体系,探讨了可见光(Visible light, Vis)、紫外光(Ultraviolet, UV)和温度对TiO 2/PDS 高效降解BP-3性能的影响,并对相应的反应动力学进行分析,还探索了 共存阴离子对降解效果的影响。

结果表明,Vis-TiO 2/PDS 对BP-3的去除有限,仅为57%,而55°C-TiO 2/PDS 和UV-TiCWPDS 体系对BP-3的降解效果显著,在120 min 内分别可达到98%和99%的去除率。

除NO?-外,HCO 3\ CT 和SO/-等环境常见阴离 子均对的降解有一定的抑制作用,此外,还提出了温度-TiO 2/PDS 和UV-TiC^/PDS 体系降解BP-3的可能的机理。

【关键词】二苯甲酮-3;非均相降解;动力学分析;降解机理【中图分类号】X7 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2021)01-0031-05Effect of difFerent conditions on degradation of BP-3 by TiO 2/PDS systemAbstract: Benzophenones (BPs) is an emerging pollutant which can cause potential harm to the environment and human health. In this paper, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone (BP-3) was selected as a typical degradation system, and TiO 2 / PDS (peroxydisulfate) was used as heterogeneous degradation system The effects of light, VIS, UV and temperature on the degradation of BP-3 by TiO 2 / PDs were studied, and the corresponding reaction kinetics was analyzed. The influence of coexisting anions on the degradation was explored. In addition, the influence of coexisting anions on the degradation effect was also explored and the possible reaction mechanism was proposed. The results showed that the degradation efficiency of BP-3 by Vis-TiO 2ZPDS system were only 57%, while those of heat-TiO 2/PDS and UV-TiO 2/PDS were significant enhanced, achieving 98% and 99% within 120 min, respectively. The common environmental anions such as HCO3-、Cl' and SO 42' had a certain inhibitory effect on the degradation ofBP-3 except for NO3". Furthermore, the possible mechanisms of BP-3 degradation by heat-TiO 2/PDS and UV-TiO 2/PDS systems were proposed.Key words: Benzophenone-3; Heterogeneous degradation; Kinetic analysis; Degradation mechanism引言过去几十年里,随着科技和工业的发展,不断产生新的 环境问题,多种新型的难降解有机污染物被检测出,统称为新兴污染物。

一种辐射度全局光照网格模型的简化方法

一种辐射度全局光照网格模型的简化方法

一种辐射度全局光照网格模型的简化方法
刘学慧;吴恩华
【期刊名称】《软件学报》
【年(卷),期】1999(10)2
【摘要】全局光照模型计算通常将环境中的表面分解得足够细,以精确地捕捉由
于物体间相互遮挡所引起的阴影效果及其他一些光照效果.因而,一个复杂场景经全局光照计算后,其模型复杂度远远超出了当今图形工作站的实时绘制能力.给出了一种辐射度全局光照网格模型的简化方法.算法首先根据辐射度计算的特点以及人眼的视觉特点,提出以辐射度最大相对变化值为准则,以面片合并法实现全局光照网格模型的第1步简化,将原辐射度全局光照网格模型简化为能量相对变化在用户定义误差范围内的一些超面区域.然后利用顶点删除法实现超面区域边界的简化,进一步加大原网格模型的简化程度.试验表明,这种算法不仅能有效地简化辐射度全局光照网格模型,而且能较好地保持原光照网格模型的特征.
【总页数】8页(P121-128)
【关键词】全局光照模型;辐射度;网络简化;虚拟现实
【作者】刘学慧;吴恩华
【作者单位】中国科学院软件研究所计算机科学实验室;澳门大学科学技术系
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.一种基于多核平台优化的网格模型简化的方法 [J], 彭军超;金文标;钱鹰;周强
2.面向辐射模拟的叶片模型的网格简化方法 [J], 崔磊;唐丽玉;孙梅;杨怡斐
3.基于立即辐射度的实时全局光照算法 [J], 袁璐
4.全局轮廓形状特征保持的CAD网格模型简化思路分析 [J], 徐俏娬
5.虚拟现实(VR)中拟真物体的光照性研究——一种新的全局光照模型的提出 [J], 王盈舒; 刘桂华; 陈鹏翔
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基于PDS算法的不同光照下模型传递研究

基于PDS算法的不同光照下模型传递研究

基于PDS算法的不同光照下模型传递研究张文君;唐红【摘要】针对在室外光照对样品使用近红外光谱检测带来误差的问题,提出基于模型传递来减少检测误差的方法.以圆黄梨为样品,分析样品在室内、室外阴影下的近红外光谱,建立室内光谱的PLS模型.采用分段直接校正(Piecewise Direct Standardization,PDS)算法,减小室内外光谱差距,使得室内PLS模型能预测室外光谱.结果表明,在室内建立的模型能预测经PDS算法传递后的室外光谱,预测决定系数(R 2)和标准差(Root Mean Square Error of Prediction,RMSEP)分别为0.64和0.56527,能有效地解决室外光照对光谱检测影响的问题.%For an error problem caused by near infrared spectrometer was used to detect sample at outdoor, a method was proposed based on model transfer to reduce the measurement error. Using the Wonhuwang pears samples, which analysis near infrared spectrum of samples of indoor and outdoor shade by near infrared spectroscopy (NIRS) and using an indoor spectrum by establishing a partial least squares (PLS) model. This experimental was using the Piecewise Direct Standardization (PDS) algorithm to reduce the gap between the indoor and outdoor shade spectrum. The model could effectively predict the outdoor spectrum. The experimental results show that the coefficient of determination R-squared of the prediction set was 0.64 and the root mean of square error of prediction (RMSEP) of the prediction was 0.56527, it could effectively solve the measure-ment error using near infrared spectrometer at outdoor.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2017(056)005【总页数】4页(P969-972)【关键词】近红外光谱;分段直接校正;光照影响;模型传递;糖度【作者】张文君;唐红【作者单位】中国计量大学计量测试工程学院,杭州 310018;中国计量大学计量测试工程学院,杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】O657.33中国是水果产量大国,但水果出口率仍然较低,而导致出口率低下的主要因素是对水果处理技术的不成熟,水果质量的管控没有得到很好的保障。

基于跨层优化的HE-PDS最优传输算法设计

基于跨层优化的HE-PDS最优传输算法设计

基于跨层优化的HE-PDS最优传输算法设计
赵治羽;张娟
【期刊名称】《电视技术》
【年(卷),期】2014(38)23
【摘要】针对信道状态时变性以及无线设备电量有限性的影响,从跨层设计的角度出发,联合物理层发送功率和信道状态条件以及链路层的缓冲队列拥塞控制来寻找最优传输策略,并提出一种启发式评估后决策算法(HE-PDS)进行求解.仿真分析表明该算法在动态无线环境下能以较快的速度收敛于最优传输策略,对于不同的延时和吞吐量限制,该算法的性能要明显优于传统的Q学习算法和后决策状态学习算法.【总页数】5页(P120-123,135)
【作者】赵治羽;张娟
【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.基于FDD-OFDMA系统的多用户下行传输跨层优化 [J], 胡莹;黄永明;杨绿溪
2.一种基于跨层优化的视频无线传输方法 [J], 吴为民
3.基于EDCA的MPEG4视频传输的跨层优化算法的研究 [J], 吴为民
4.基于超宽带技术的无线传感器数据传输网络跨层优化研究 [J], 李腊元;郑锋
5.基于SSIM的低复杂度跨层优化无线视频传输方法 [J], 陈莲娜;刘金霞;赵平华;刘延伟
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基于生成对抗模型及光路分解的全局光照绘制

基于生成对抗模型及光路分解的全局光照绘制

基于生成对抗模型及光路分解的全局光照绘制
梁晓;王妮婷;王静雯;欧阳娇
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2023(59)4
【摘要】针对现有全局光照图像重建高频特征效果模糊的问题,提出一种基于生成对抗模型及光路分解的全局光照绘制网络,以各类图形辅助属性(法线、深度、粗糙度等)为主要输入,学习光照传输的抽象表示并编码,用于推理光照图像。

第一,将光照解耦为漫反射和镜面反射两部分,设计独立的生成对抗网络端到端地学习和推理光照子图,避免混频光照的相互干扰,保证高频细节的清晰重现。

第二,使用自编码器作为绘制网络的基本结构,添加多尺度特征融合模块用于不同感受野下的特征合成,以促进阴影、镜面反射等复杂特效的有效表达。

第三,使用旋转损失和特征损失两种增强的对抗损失函数,增加网络训练的稳定性。

实验结果表明,与现有降噪或图像生成模型相比,该方法能够有效地生成视觉上更逼真的全局光照图像,保留更多高频细节,PSNR指标提升8%~20%。

【总页数】9页(P243-251)
【作者】梁晓;王妮婷;王静雯;欧阳娇
【作者单位】西南石油大学计算机科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.一种基于空间索引技术的全局光照快速绘制算法
2.基于梯度图的微结构表面全局光照实时绘制
3.基于点的全局光照绘制方法综述
4.基于RBF神经网络的全局光照实时绘制
5.基于生成对抗模型的可见光-红外图像匹配方法
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基于生成对抗网络的自然场景低照度增强模型

基于生成对抗网络的自然场景低照度增强模型

基于生成对抗网络的自然场景低照度增强模型杨瑞君;秦晋京;程燕【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2024(50)1【摘要】当前大多数低照度图像增强模型在自然环境中难以兼顾照度增强和原图特征保留两方面的效果,而且不能很好地适应多种不同的低照度场景,为此,提出一种基于生成对抗网络的改进模型。

首先通过标准卷积提取浅层特征,然后利用光照一致性损失构建全局-局部照明学习(GLIE)模块。

在GLIE内部设计基于全局-局部的特征提取结构,通过移位窗口自注意力机制和多尺度空洞卷积分别实现场景级特征提取和光照增强平滑。

通过原图特征保留块对GLIE的输出特征和浅层特征进行拼接融合和通道注意力加强,实现对原图特征的保留和噪声抑制。

在此基础上,通过改进的损失函数在模型训练过程中同时实现对照度增强和原图特征保留的有效监督。

实验结果表明,该模型主观效果真实自然,与Retinex-Net、EnlightenGAN等主流模型相比,其对原图色彩纹理细节保留和噪声抑制的效果更好,在整体测试数据集上自然图像质量评估指标和亮度顺序误差分别达到3.88和199.4,在不同测试数据集中2个指标都取得了前3名的结果,整体性能良好。

【总页数】10页(P279-288)【作者】杨瑞君;秦晋京;程燕【作者单位】上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院;华东政法大学刑事法学院【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于U-Net生成对抗网络的低照度图像增强方法2.基于局部生成对抗网络的水上低照度图像增强3.基于生成对抗网络的空间卫星低照度图像增强4.一种基于改进生成式对抗网络的低照度图像增强方法5.一种非下采样剪切波变换域结合生成对抗网络的低照度图像增强方法因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

一种光照不均图像的超分辨率重建算法研究

一种光照不均图像的超分辨率重建算法研究

Jan. 2021 Vol. 44 No. 1
一种光照不均图像的超分辨率重建算法研究
刘南艳,许新宇,高光普
(西安科技大学 计算机科学与技术学院,陕西 西安 710054)
摘 要:针对传统的超分辨率重建算法在处理光照不均图像时会出现图像失真、边缘模糊等问题,在原有的极深超分
辨率(VDSR)重建方法基础上提出一种光照不均图像的超分辨率重建方法。首先,采用自门控 Swish 激活函数代替常用的
收稿日期:2020⁃04⁃16
修回日期:2020⁃04⁃30
基金项目:国家自然科学基金(61702408)
得 到 插 值 的 像 素 点 ,生 成 的 图 像 边 缘 轮 廓 不 清 楚 ,过 于 平 滑 ,且 图 像 细 节 纹 理 缺 失 。 基 于 重 建 [7] 的 方 法 简 单 而 且 复 杂 度 低 ,以 图 像 的 退 化 模 型 为 基 础 ,利 用 先 验 知 识 对已有的低分辨率图像进行重建,但由于无法处理内部 结构复杂的图像,因此满足不了人们的实际需求。基于 学习的方法如邻域嵌入法[9]、稀疏表示法,主要采用几何 相似度的概念构造出低分辨率图像和高分辨率图像之 间的回归和映射关系。近几年,深度学习在超分辨率的 研 究 中 取 得 了 明 显 的 效 果 ,文 献 [10] 首 次 提 出 了 将 卷 积 神经网络算法用于图像的超分辨重建。与传统的方法 相 比 ,该 方 法 取 得 了 理 想 的 效 果 。 后 期 文 献 [11] 又 通 过
LIU Nanyan,XU Xinyu,GAO Guangpu
(College of Computer Science and Technology,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an 710054,China)
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基于PDS算法的不同光照下模型传递研究作者:张文君唐红来源:《湖北农业科学》2017年第05期摘要:针对在室外光照对样品使用近红外光谱检测带来误差的问题,提出基于模型传递来减少检测误差的方法。

以圆黄梨为样品,分析样品在室内、室外阴影下的近红外光谱,建立室内光谱的PLS模型。

采用分段直接校正(Piecewise Direct Standardization,PDS)算法,减小室内外光谱差距,使得室内PLS模型能预测室外光谱。

结果表明,在室内建立的模型能预测经PDS算法传递后的室外光谱,预测决定系数(R2)和标准差(Root Mean Square Error of Prediction,RMSEP)分别为0.64和0.565 27,能有效地解决室外光照对光谱检测影响的问题。

关键词:近红外光谱;分段直接校正;光照影响;模型传递;糖度中图分类号:O657.33 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)05-0969-04DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.05.046Research on Model Transfer Based on the Piecewise Direct Standardizationat Different IlluminationZHANG Wen-jun, TANG Hong(College of Metrology Measurement Engineering, China Jiliang University, Hangzhou 310018,China)Abstract: For an error problem caused by near infrared spectrometer was used to detect sample at outdoor, a method was proposed based on model transfer to reduce the measurement error. Using the Wonhuwang pears samples, which analysis near infrared spectrum of samples of indoor and outdoor shade by near infrared spectroscopy(NIRS) and using an indoor spectrum by establishing a partial least squares(PLS) model. This experimental was using the Piecewise Direct Standardization (PDS) algorithm to reduce the gap between the indoor and outdoor shade spectrum. The model could effectively predict the outdoor spectrum. The experimental results show that the coefficient of determination R-squared of the prediction set was 0.64 and the root mean of square error of prediction(RMSEP) of the prediction was 0.565 27, it could effectively solve the measurement error using near infrared spectrometer at outdoor.Key words: NIRS; PDS; illumination; model transfer; sugar中国是水果产量大国,但水果出口率仍然较低,而导致出口率低下的主要因素是对水果处理技术的不成熟,水果质量的管控没有得到很好的保障。

目前,水果检测技术采用较多的是近红外光谱技术,该技术具有快速、绿色、无损等特点,但由于影响近红外光谱仪检测准确性的因素较多,更多的应用在室内恒定的条件下,在室外应用的结果不理想。

在室外检测水果,太阳光的照射会改变入射光谱,使得水果漫反射光谱发生改变,从而影响检测结果。

为了解决室外的光照对光谱仪检测的影响,国内外学者做了很多研究。

Saranwong等[1]使用便携式近红外光谱仪在果园对芒果进行了光谱检测及分析,发现黑色袋子能消除部分光照的影响,但该方法适用范围有限,且对实际应用带来不便。

吴方龙等[2]在室内利用灯光来模拟室外光照对梨进行了光谱检测,用预处理方法消除了光照影响,但该试验不能很好地反应实际应用情况。

近年来,近红外光谱仪在使用中经常会遇到测量环境发生改变时,模型无法共用的问题。

很多学者提出采用模型传递来解决这个问题。

模型传递可以减少由于测试环境的变化需要重建模型的麻烦。

如,林振兴等[3]将PDS算法用于检测不同温度下的喷漆燃料光谱,有效地解决了温度对喷漆燃料光谱检测带来的影响。

本研究以圆黄梨为样本,对其糖度进行了室内、外不同光照条件下的近红外光谱检测,采用PDS算法对室外光谱进行模型传递,使得室内模型能很好地预测室外光谱,以期为近红外光谱仪在室外的应用提供参考。

1 模型传递原理与PDS算法随着化学计量学及光谱学的快速发展,近红外检测技术随之进入一个新的时代,它已成为一种快速和高效的分析技术,成功应用在食品[4]、药物[5]、工业[6]等行业。

这种分析技术为多元校正方法,即对样品的自变量和因变量之间的建立函数关系(建立数学模型),该过程为校正。

预测过程是通过自变量数据和已建模型来计算因变量数据[7,8]。

该分析技术在光谱分析中也被称为模型传递(Model Transfer),基于光谱模型传递的校正过程有DS(Direct Standardization,直接校正)算法、PDS(Piecewise Direct Standardization,分段直接校正)算法和Shenk’s算法[9]。

以下介绍PDS算法和传递模型稳健性的评价。

1.1 模型传递模型传递是为了解决样品所建模型在不同仪器上不能共用的问题,即在某一仪器(称源机,Master)上建立一个多元校正模型,而该模型在另外一台与源机相同型号的仪器(称目标机,Slaves)上无法使用,或者结果产生较大的偏差,通过模型传递可以消除仪器之间的偏差。

同理,在不同光照环境下,对光谱分析也可以采用模型传递来消除光照环境对样品检测的影响。

首先,利用近红外光谱仪测量样品的光谱。

即室内光谱采用主仪器光谱(Master),室外所测光谱采用从仪器光谱(Slaves)进行模型传递。

然后,采用PDS算法来消除或减小主、从仪器间光谱的差距。

1.2 PDS算法PDS算法是一种多元全光谱标准化方法[10]。

它通过转移矩阵F将室内光谱矩阵Rm(主仪器光谱)转换成室外光谱矩阵Rs(从仪器光谱),减小Rm与Rs之间的差异,使二者匹配。

其中矩阵F为室内、外光谱下的光谱响应差异。

PDS算法的具体步骤:1)对应于Rms,i,在从仪器标样光谱矩阵Rss选取窗口为(j+k+1)大小的光谱段Rss,j+k+1,(from(i-j)th to (i+k)th wavelengths),组成矩阵Xs,i=[Rss,i-j,Rss,i-j+1,…,Rss,j+k-1,Rss,j+k],i代表波长点,j、k分别代表i波长点左右不同的窗口宽度。

2)将Rms,i与Xs、i进行关联,Rms,i=Xsbi,转换系数可由PCR或PLS方法求出。

3)循环i,求出所有的bi,i=1,2,…,m。

4)对未知样品光谱rs,un经固定窗口分段,由转换系数bi循环得到rm,un相一致的光谱r ■■。

对于rs,un两端,窗口大小的波长范围(i~j和m-k~m)不能转换,一般舍去,也可通过外推法获得。

在本研究中,数据点两端通过样条插值获得。

1.3 KS(Kennard-Stone)算法在模型传递效果中,为了克服测量环境不同而引起的误差,必须使转换集在主仪器和从仪器所测信号中包含足够多的信息;同时,在主仪器上选择转换集的效果最好。

KS算法是由Kennard-Stone提出,选择标准样品的一种选取转换集的有效和广泛应用的方法,它是根据光谱主成分之间欧式距离d来决定的,从而在光谱特征中均匀地选取标准样品。

dij=■式中,dij为样本i和样本j之间的欧式距离,p为样品光谱的波长个数。

1.4 模型传递的评价为了比较建模效果质量的好坏,可以通过决定系数R2(相关系数R)、校正均方根误差(RMSEC)和预测均方根误差(RMSEP)等来判断。

R2越大越接近1,均方根误差越小,越接近0建模效果越好。

R2=1-■RMSEC=■RMSEP=■其中,n为校正集样品的数目,f为主成分数目,Ip为预测集样品的数目,yi为样品测量的实际值,y为样品的平均值,■为预测样品集的预测值。

2 材料与方法2.1 材料与处理试验样品均采自浙江省杭州市果园,选择大小、颜色相近的圆黄梨150个,样品按2∶1分为校正集和预测集。

将样品擦拭干净并按序标记,在每个样品赤道处均匀取4个点作为测量位置,将样品保存在室内恒定温度下,直至样品表面温度与室内温度相同。

表1是校正样本和预测样本的糖度值。

从表1可知,样品的糖度校正集15.11 °Brix和预测集15.69 °Brix近似相等,样品预测值在正常的校正样品范围内。

2.2 试验仪器MCS600型德国蔡司光谱仪,并携带90 °垂直积分球进行测量,光谱范围300~1 700 nm,分辨率为3 nm,光谱采集软件为仪器自带软件Aspect plus 2.0;理化值测定使用ATAGOPR-101α型数字式糖度计,测定范围为0~45 °Brix,误差为±0.1 °Brix;光照度计使用希玛AR823数字照度计,测量范围是1~200 klx,分辨率为1 klx;数据处理及建模软件为MATLAB2012b。

2.3 试验设计将样品进行预处理后对样品进行不同光照条件下的光谱检测。

为了减小温度、湿度等因素对检测的影响,先在室内保存24 h以上再进行检测。

在室外检测时,为了避免太阳长时间照射改变样品表面温度,快速检测样品的近红外光谱。

在室内恒定条件下对样品采用漫反射光谱检测,对每个样品采集点进行采集,取均值作为该样品的最终光谱;在室外光照条件下进行上述试验,作为该样品光照下的光谱。

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